TOXICOLOGIA OCUPACIONAL PRINCÍPIOS, MÉTODOS, AMOSTRAGEM, COLETA E INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS Atividade sistemática, contínua ou repetitiva, relacionada à saúde e desenvolvida para implantar medidas corretivas sempre que se façam necessárias. Commission of European Communities (CEC) Occupational Safety and Health Administration (OSHA) National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) DOSE INTERNA AMBIENTAL EXPOSIÇÃO AMBIENTAL EFEITOS BIOLÓGICOS Agente químico no ambiente de trabalho absorção Agente químico no organismo distribuição biotransformação produtos ativos produtos inativos distribuição fixação em fixação em sítios sítios críticos não críticos AMBIENTAL BIOLÓGICA BIOLÓGICA BIOLÓGICA DE EFEITO produtos de degradação efeitos não nocivos efeitos adversos precoces lesões pré-clínicas VIGILÂNCIA À SAÚDE DOENÇA OCUPACIONAL AMBIENTAL Limites de exposição ocupacional (LEO) Normas internacionais: (Threshold Limit Values - TLV s) TLV - TWA (time weight avarage) - concentração média ponderada / tempo de exposição para jornada de 8h/dia ou 40h/semana. TLV - STEL (short time exposure limit) - 15 minutos, por no máximo 4 vezes durante a jornada. TLV - C (ceiling) - concentração máxima permitida que não pode ser ultrapassada em momento algum durante a jornada de trabalho. Brasil: Limite de tolerância (LT) - NR 15 Objetivos: AMBIENTAL Verificar se as concentrações dos agentes químicos determinados em amostras ambientais estão de acordo com padrões de segurança estabelecidos legalmente ou recomendados por um grupo de especialistas; Estabelecer, quando possível, a relação entre a concentração de agente químico no ambiente e o estado de saúde dos indivíduos expostos; Verificar a efetividade de medidas de controle do agente químico contaminante no meio.
AMBIENTAL Condições (trabalhadores e ambiente) área a ser avaliada número de trabalhadores eventualmente expostos movimentação dos trabalhadores movimentação de materiais condições de ventilação rítmo de produção agentes possivelmente presentes que podem interferir nas medições atividades ou funções BIOLÓGICA medida e avaliação de agentes químicos ou de seus produtos de biotransformação em tecidos, secreções, ar exalado ou alguma combinação destes para estimar a exposição e o risco à saúde quando comparada com uma referência apropriada. CEC/OSHA/NIOSH BIOLÓGICA DE EFEITO medida e avaliação de efeitos biológicos precoces, para os quais não foi estabelecida relação com prejuízos à saúde, em trabalhadores expostos, para estimar a exposição e/ou riscos para a saúde quando comparados com referências apropriadas Objetivos: BIOLÓGICA Prevenir a exposição excessiva aos agentes químicos que podem provocar efeitos nocivos, agudos ou crônicos, nos indivíduos expostos. Zielhuis e Henderson, 1986 BIOLÓGICA Vantagens sobre a monitorização ambiental concentrações do toxicante no ar são muito instáveis; carga de trabalho muito intensa; coincidência entre o aumento da carga de trabalho e picos elevados de concentração do ar; absorção por outras vias que não a respiratória; variação dos hábitos dos trabalhadores; meia-vida longa (acúmulo); exposição extra-profissional; variação da absorção (toxicocinética) BIOLÓGICA Limitações conhecimento detalhado da toxicocinética; conhecimento do mecanismo de ação tóxica; conhecimento das relações entre a exposição, a dose interna e os efeitos nocivos; estabelecimento t de indicadores d biológicos i adequados; d definição de valores de referência e valores limites máximos permitidos; não aplicação na prevenção de efeitos derivados de substâncias carcinogênicas, mutagênicas e alergênicas; existência de métodos analíticos adequados; coleta de amostras.
INDICADORES BIOLÓGICOS DE EXPOSIÇÃO Toda substância ou seu produto de biotransformação, assim como qualquer alteração bioquímica precoce, cuja determinação nos fluídos biológicos, tecidos ou ar exalado, avalie a intensidade de exposição ocupacional. INDICADOR BIOLÓGICO DE DOSE INTERNA agente químico inalterado ou seu produto de biotransformação presentes em fluídos biológicos Indicador biológico de dose interna (absorção) TOXICOCINÉTICA Indicador biológico de efeito TOXICODINÂMICA Permite avaliação indireta da absorção Classificação: A) Indicadores verdadeiros B) Indicadores de exposição C) Indicadores de acúmulo ou depósito INDICADOR BIOLÓGICO DE EFEITO são aqueles que revelam alterações no organismo resultantes da ação do agente químico em qualquer tecido, órgão ou sistema. A) As alterações devem ser PRECOCES e REVERSÍVEIS. IBE tem que ter correlação linear com a exposição, para avaliar o risco. IBE Pb-S IBE ChE B) Avaliam diretamente a quantidade do agente químico ativo que está interagindo com as moléculas alvo. exposição exposição ASPECTOS TOXICOCINÉTICOS ASPECTOS TOXICOCINÉTICOS Cd-U eliminação de cádmio na urina 6 meses tempo de exposição cádmio-metalotioneína
Toxicodinâmica: efeitos do Pb na biossíntese do heme Succinil CoA ALA - sintetase ALAU Ácido delta amino levulínico ALA - desidratase Pb Porfobilinogênio Uroporfobilinogênio UPG - descarboxilase CPU Coproporfirinogênio CPG - descarboxilase Pb Zn ++ Protoporfirinogênio ZPP Protoporfirina IX Fe ++ Globina Heme - sintetase Heme Pb Hemoglobina VARIABILIDADE: Biológica e analítica A) Mesma amostra, mesmo indivíduo, mesmo dia: ANALÍTICA; B) Mesma amostra, mesmo indivíduo, dias diferentes: ANALÍTICA + BIOLÓGICA (estabilidade da substância); C) Amostras diferentes, mesmo indivíduo (intraindivíduos), mesmo dia: ANALÍTICA + BIOLÓGICA (eliminação diferente); D) Amostras de indivíduos diferentes: ANALÍTICA + BIOLÓGICA. VARIABILIDADE BIOLÓGICA A) Causas fisiológicas; B) Causas ambientais; C) Causas patológicas; D) Causas toxicocinéticas; E) Variações associadas à colheita e à conservação das amostras. Variabilidade biológica - causas fisiológicas Idade: A) Metabolismo diminui com o aumento da idade: biotransformação e eliminação diminuem e t 1/2 aumenta. B) Substâncias que acumulam (Cd, Pb). Sexo: A) Biotransformação: metabolismo diferente na mulher. B) Síntese do heme mais deselvovida na mulher. Variações circadianas: A) Atividade hipotalâmica varia com o período do dia: ex: ALA-U: excreção maior no período vespertino; Hg-U: maior eliminação pela manhã. Variabilidade biológica - causas fisiológicas Dieta A) Dieta rica em lipídeos, aumenta a concentração de lipídeos no sangue e aumenta o t 1/2 de substâncias lipossolúveis, altera distribuição e biotransformação. REGRA GERAL: EVITAR COLETAS PÓS-PRANDIAL Gravidez: A) Aumento do catabolismo; B) Retenção de água. Variabilidade biológica - causas ambientais Dieta: A) Alimentos contaminados: ex: peixe contaminado com Hg Hábito de fumar: A) Alteração nos níveis de vários indicadores biológicos: COHb, acrilonitrila-u, tiocianato, metais, entre outros. Ingestão de bebidas alcoólicas: A) Alteração na toxicocinética de várias substâncias: solventes orgânicos
Variabilidade biológica - causas ambientais Exposição concomitante à outros xenobióticos A) alterações na toxicocinética: algumas substâncias são biotransformadas pelo mesmo sistema metabólico (P450): xileno/benzeno; hexano/tolueno. OBS: Em exposições concomitantes às substâncias que interferem na toxicocinética um do outro, a monitorização biológica perde sua validade por não ter valores de referência apropriados. Melhor utilizar monitorização ambiental pois existem fórmulas para calcular os valores de referência nas exposições mistas. Variabilidade biológica - causas patológicas A) Doenças hepáticas B) Doenças renais C) Anemias D) Alterações específicas: ex: COHb aumenta nas anemias hipocrômicas Variabilidade biológica - causas toxicocinéticas A) Alterações interindividuais; B) Deve-se conhecer a toxicocinética para escolha correta do indicador, d da amostra e do horário da coleta. Variabilidade biológica - variações associadas a colheita e a conservação da amostra. A) Hemoconcentração: colheita de sangue (garrote) B) Contaminação: Pb - presente no vidro. C) Anticoagulantes: Oxalato e citrato inibem a ChE. D) Precipitação ou co-precipitação em amostras de urina. E) Adsorção: Pentaclorofenol - adere em plásticos. F) Evaporação G) Deterioração química Controle da variabilidade biológica A) Definição das características de exposição; B) Definição das características da população em estudo; C) Escolha do indicador biológico mais adequado; D) Escolha do horário da colheita das amostras; E) Padronização das amostragens; F) Otimização do transporte, manipulação e conservação das amostras; G) Uso de método estatístico apropriado para a análise dos resultados; H) Uso de valores de referência adequados para a população em estudo. A) Erros sistemáticos: B) Erros aleatórios: VARIABILIDADE ANALÍTICA
INTERPRETAÇÃO DE RESULTADO DE BIOLÓGICA A) Valores de referências (intervalo de referência) população não exposta ocupacionalmente. B) Índice biológico máximo permitido (IBMP): Valor máximo do indicador biológico para o qual se supõe que a maioria das pessoas ocupacionalmente expostas não corre risco de dano a saúde (nível de advertência). Estabelecimentos de padrões Valores limites biológicos A) Estudos epidemiológicos, clínicos e toxicológicos (Alemanha) BAT - BIOLOGISCHE ARBERTSSTOFLE TOLERANZ - B) Derivados matematicamente dos limites de exposição ambiental (American Conference of Governmental Industrial Hygienists - ACGIH / EUA) C) Boas práticas no trabalho (British Health and Safety Executive - Inglaterra) Agente Químico Anilina Urina Sangue NR - 7 IBE VR IBMP Método p-aminofenol MetHb Até 2% 50 mg/ g creat. 5% Analítico CG E Amostra Amostragem FJ FJ0-1 Inter - pretação Arsênico Urina Arsênico Até 10 ug/ 50 ug/ E ou FS+T-6 EE g creat. g creat. EAA Cádmio Urina Cádmio Até 2ug/ Chumbo Inorgânico Sangue Urina Sangue PB-S ALA-U ZPP g creat. Até 40 ug /100 ml Até 4,5 mg /g creat. Até 40 ug /100 ml 5 ug/ g creat. 60 ug /100 ml 10 mg /g creat. 100 ug/100 ml EE SC+ EAA NC T- 6 SC EAA E HF NC T-1 NC T-1 NC T-1 SC SC SC Método Analítico Recomendado E - Espectrofotometria Ultravioleta/Visível; EAA - Espectrofotometria de Absorção Atômica; CG - Cromatografia em Fase Gasosa; CLAD - Cromatografia Líquida de Alto Desempenho; IS - Eletrodo Ion Seletivo; HF - Hematofluorômetro. Condições de Amostragem FJ = Final do último dia de jornada de trabalho (recomenda-se evitar a primeira jornada da semana); FS = Final do último dia de jornada da semana; FS+ = Início da última jornada da semana; PP+ = Pré e pós a 4a jornada de trabalho da semana; PU = Primeira urina da manhã; NC = Momento de amostragem "não crítico": pode ser feita em qualquer dia e horário, desde que o trabalhador esteja em trabalho contínuo nas últimas 4 (quatro) semanas sem afastamento maior que 4 (quatro) dias; T-1 = Recomenda-se iniciar a monitorização após 1 (um) mês de exposição; T-6 = Recomenda-se iniciar a monitorização após 6 (seis) meses de exposição; T-12 = Recomenda-se iniciar a monitorização após 12 (doze) meses de exposição; 0-1 = Pode-se fazer a diferença entre pré e pós-jornada. Interpretação EE = O indicador biológico é capaz de indicar uma exposição ambiental acima do limite de tolerância, mas não possui, isoladamente, significado clínico ou toxicológico próprio, ou seja, não indica doença, nem está associado a um efeito ou disfunção de qualquer sistema biológico; SC = Além de mostrar uma exposição excessiva, o indicador biológico tem também significado clínico ou toxicológico próprio, ou seja, pode indicar doença, estar associado a um efeito ou uma disfunção do sistema biológico avaliado; SC+ = O indicador biológico possui significado clínico ou toxicológico próprio, mas, na prática, devido à sua curta meia-vida biológica, deve ser considerado como EE.
Recomendação Recomenda-se executar a monitorização biológica no coletivo, ou seja, monitorizando os resultados do grupo de trabalhadores expostos a riscos quantitativamente semelhantes.